Uso de corrente contínua nos data center é mais eficiente que corrente alternada

Os equipamentos eletrônicos que utilizamos usa corrente continua (DC, Direct Current), como em nossas casas, escritórios e Data Centers, a infraestrutura provê corrente alternada (AC, Alternating Current) temos que usar conversores, gerando ineficiência energética. Alguns Data Centers já alimentam seus servidores diretamente com DC. Um estudo do Instituo de Pesquisa de Energia Elétrica (EPRI) dos Estados Unidos fez experimentos para avaliar a demanda de energia com fontes AC e DC, realizem ando vários testes com diferentes cargas de servidores (ligado, desligado, ocioso). Em média, a corrente contínua (DC) é mais eficiente em cerca de 15,3% do que os sistemas com corrente alternada (AC).

Curiosamente, a adoção de corrente alternada pela indústria foi a perda de uma disputa entre Thomas Edison, que defendia a corrente contínua e seus colegas inventores Nikola Tesla e George Westinghouse que defendiam a corrente alternada. Ao que tudo indica, a corrente alternada ganhou devido uma hidrelétrica nas Cataratas de Niágara construída para operar com corrente alternada que alimentava a cidade de Nova York.

A corrente contínua é utilizada para transmissão de energia em longas linhas transcontinentais, alcançando mais de 500.000 volts. Entretanto, o padrão dos atuais dispositivos é corrente alternada.

Nos data centers para carregar as baterias das UPS (Uninterruptable Power Supply) temos que converter AC para DC e depois convertermos novamente para AC para alimentar o sistema elétrico e depois os conversores dos equipamentos convertem de novo para DC alimentar os circuitos eletrônicos.  Veja a figura a seguir.

circuito-AC-DC-1

A discussão agora se torna relevante, pois vários data centers estão adotando autoprodução de energia renovável, eólica e fotovoltaica, para reduzir a emissão de gases do efeito estufa e reduzir os custos de energia. Essas energias são intermitentes e precisam de grandes baterias para armazenar energia, que usam corrente contínua (DC).

Pela infraestrutura atual, mesmo armazenando a energia, teríamos que converter em corrente alternada (AC) para alimentar o sistema, colocando ineficiência no sistema.

Os fabricantes de servidores já produzem servidores com alimentação direta em DC. Agora, é uma questão de projeto.

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